LNG点供专项方案.doc

LNG供气项目介绍一、 LNG介绍 LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气英文缩写。LNG是经过在常压下气态天然气冷却至-162，使之凝结成液体。液化后天然气其体积大大降低，约为0、1个大气压时天然气体积1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。天然气液化后能够大大节省储运空间和成本，而且含有热值大、燃点高、安全性能强、清洁性好等特点。LNG无色无味，关键成份是甲烷，极少有其它杂质，是一个很清洁能源。其液体密度约426kg/m3 ,此时气体密度约1.5 kg/m3.爆炸极限为5%-15%（体积%），燃点约450。 图1 LNG成份占比二、 LNG供气优势1、 低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存。2、 1标准立方米天然气热质约为8500大卡，1吨LNG可产生1350标准立方米天然气。3、 安全性能高由LNG优良理化性质决定，气化后比空气轻，无色、无嗅、无毒。燃点较高：自燃温度约为450；爆炸极限范围较窄：5%15%；轻于空气、易于扩散。4、 LNG燃烧后基础上不产生污染。5、 LNG供给可靠性，由整个链系协议和运作得到确保LNG安全性是经过在设计、建设及生产过程中，严格地实施一系列国际标准基础上得到充足确保。LNG运行至今30年，未发生过恶性事故。三、LNG供气工艺步骤 LNG气化供气是指含有将槽车或槽船运输LNG进行卸气、储存、气化、调压、计量和加臭，常见于无法使用管道气供气用户。自增压气化器自增压气化器BOG回收气化器调 压 装 置用户气化器LNG储罐加热器计量、加臭装置LNG槽车图2 LNG气化工艺步骤LNG气化供气是下游LNG应用时采取关键模式，关键作用是储存、气化LNG。它包含卸车台、低温储罐、增压系统、气化系统及调压、计量和加臭系统。下边介绍LNG气化卸车工艺、储罐自增压工艺、气化加热工艺、BOG、EAG工艺及LNG储罐。1、LNG卸车工艺LNG经过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂、海运接收终端运抵用气城市LNG气化站，经过汽车衡称重计量。用金属软管将槽车和卸车台对应管线连接，利用站内卸车增压气化器给槽车进行增压，使槽车和LNG储罐之间形成一定压差，利用此压差将槽车中LNG卸入气化站储罐内。卸车结束时，经过卸车台气相（BOG）管道回收槽车中气相天然气。卸车时，为预防LNG储罐内压力升高而影响卸车速度，采取不一样卸车方法。当槽车中LNG温度低于储罐中LNG温度时，采取上进液方法。槽车中低温LNG经过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中LNG温度高于储罐中LNG温度时，采取下进液方法，高温LNG由下进液口进入储罐，和罐内低温LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力造成卸车困难。实际操作中，因为现在LNG气源地距用气城市较远，长途运输抵达用气城市时，槽车内LNG温度通常高于气化站储罐中LNG温度，所以采取下进液方法。 图3增压卸车工艺步骤2、储罐自动增压工艺伴随储罐内LNG不停流出到气化器，罐内压力不停降低，LNG出罐速度逐步变慢直至停止。所以，正常供气操作中必需不停向储罐补充气体，将罐内压力维持在一定范围内，才能使LNG气化过程连续下去。储罐增压是利用自动增压调整阀和自增压空温式气化器实现。当储罐内压力低于自动增压阀设定开启值时，自动增压阀打开，储罐内LNG靠液位差流入自增压空温式气化器，在自增压空温式气化器中LNG经过和空气换热气化成气态天然气，然后气态天然气流入储罐内，将储罐内压力升至所需工作压力。在自增压过程中伴随气态天然气不停流入，储罐压力不停升高，当压力升高到自动增压调整阀关闭压力时,自动增压阀关闭，增压过程结束。伴随气化过程连续进行，当储罐内压力又低于增压阀设定开启压力时，自动增压阀打开，开始新一轮增压。3、LNG气化和加热工艺 气化装置是LNG供气系统向外界供气关键装置，设计中我们通常采取空温式气化器，其气化能力宜为用气城镇高峰小时计算流量I.31.5倍，不少于2台，而且应有1台备用。当环境温度较低时，空温式气化器出口天然气温度低于5时，应将出口天然气进行二次加热，以确保整个供气正常运行。通常天然气加热器采取水浴式加热器。 图4 气化器 加热器4、自然蒸发工艺BOG是英文B0il Off Gas缩写，即自然蒸发天然气。BOG关键起源于LNG槽车回气和储罐天天0.3%自然气化。现在常见槽车容积为40m3，回收BOG时间根据30min计算，卸完LNG槽车内气相压力约0.55MPa，依据末端天然气压力不一样，回收BOG后槽车内压力也不一样，通常能够根据0.2MPa计算。回收槽车回气需要BOG加热器流量为280m3/h，加LNG储罐自然蒸发量，则可计算出BOG加热器流量。LNG储存温度为-163，即BOG温度约为-163，为确保设备安全，要将BOG加热到15。依据流量和温度能够确定BOG加热器规格。回收BOG经过调压、计量、加臭后能够直接进入管网，假如用户用气非连续则需要设置BOG储罐进行储存。5、紧急放散工艺EAG是英文Escape Air Gas缩写，即紧急放散天然气。低温系统安全阀放空全部是低温气体，在大约-113以下时，天然气重度大于常温下空气，排放不易扩散，会向下积聚。所以需设置一台空温式放散气体加热器，放散气体先经过该加热器，经过和空气换热后天然气比重会小于空气，高点放散后将轻易扩散，从而不易在靠近地面处形成爆炸性混合物。 6、LNG储罐LNG贮罐（低温贮罐）是LNG贮藏设备，现在绝大部分100 m立式LNG储罐最高工作压力为O8 MPa。根据GB 150钢制压力容器要求，当储罐最高工作压力为08 MPa时，可取设计压力为084 MPa，储罐充装系数为最高为095通常取0.9。LNG储罐特殊性：大容量LNG贮罐，因为是在超低温状态下工作（-162），所以和其它石油化工贮罐相比含有其特殊性。同时在运行中因为贮藏LNG处于沸腾状态，当外部热量侵入时，或因为充装时冲击、大气压改变，全部将使贮存LNG连续气化成为气体，为此运行中必需考虑贮罐内压力控制、气化气体抽出、处理及制冷保冷等。另外，LNG贮罐安全阀、液面计、温度计、进出口管伸缩接头等隶属件也必需要耐低温。贮罐安全装置在低温、低压下，也必需能可靠起动。LNG储罐是气化关键设备，其绝热性及密封性好坏直接影响到LNG蒸发和泄漏速度，即LNG损耗速度和使用率。储罐性能参数关键有真空度、漏率、静态蒸发率。作为低温容器，LNG储罐必需满足国家及行业标准中相关技术要求。储罐真空封结度反应储罐真空性，但真空度随时间推移而降低；储罐漏率影响储罐真空寿命，即储罐真空度改变速度；静态蒸发率则能够较为直观反应储罐在使用时保冷性能。以一台50m3储罐为例说明：（1）漏率1x10-9Pa.m3/s。（2）静态蒸发率0.3%/d。一台50m3LNG储罐装满LNG时，在不使用情况下，完全蒸发需要近十二个月时间。四、LNG供气装置介绍1、储罐容量：1020m3， 供气能力：200500Nm3/h或更高设备 配置LNG低温储罐空温气化器储罐自增压系统安全放散系统其它阀门及隶属配件卸车自增压撬水浴电加热器调压器流量计加臭系统自控仪表系统 工艺步骤图 图5 工艺步骤图2、储罐容量：15m3 供气能力：100200Nm3/h设备基本配置储罐充装系统空温气化器储罐自增压系统安全放散系统其它阀门及隶属配件选装配置水浴电加热器调压器流量计加臭系统自控仪表系统 工艺步骤图 图6工艺步骤图 小型LNG供气装置可依据场地灵活部署，适应性强，占地小，适用管道气无法抵达工业、居民等用户。